El vuelo del primer prototipo se realizo el 10 de mayo de 1972, y la primer entrega a la base aérea de la USAF Davis-Monthan de Arizona en Octubre de 1975.
Fue diseñado especialmente para misiones de apoyo aéreo cercano, con un gran radio de combate. Tiene una buena maniobrabilidad a baja velocidad y altitud, esto le permite tener largos periodos de tiempo en el área de combate y operar debajo de los 300 metros de altura, y con una visibilidad de 2.4 kilómetros. Al concepto A-10, se le critica mucho su excesivo peso, su baja velocidad y su pobre equipo electrónico, aunque este último ha sido modernizado y estandarizado al mismo nivel de otros aviones de combate occidentales. Estuvo a prueba en la operación y lanzaron el 90 % de sus mísiles AGM-65 Maverick, (Ver foto).Porta una barquillas de ECM (Contra Medidas Electrónicas) y lanzadores de dipolos y bengalas; para suplir la carencia de radar se le ha instalado un receptor de alerta radar ALR-69, que controla la actividad radar de los SAM enemigos y permite al piloto evitar las áreas peligrosas. Usando lentes de visión nocturna puede operar en la oscuridad.
El piloto va sentado en una bañera de titanio que alcanza los 38 mm de espesor y pesa 544 kilos, pudiendo soportar impactos de proyectiles de 23 mm. El combustible está alojado en las alas y en la zona central del fuselaje. Primero se consume el carburante de las alas, que es el más vulnerable.
Los depósitos de combustibles están llenos de espuma reticulada para minimizar el riesgo de incendio en caso de que el avión sea alcanzado, a la vez los conductos de combustible no protegidos por corazas van dotados de envolturas autosellables. Los motores del Fairchild A-10 se encuentran separados uno del otro, para evitar que en caso de que alguno salga dañado, afecte o y destroce al otro. Están montados de forma de que queden protegidos por el ala, los estabilizadores y las derivas. Ello los hace menos vulnerable a los impactos directos y enmascara sus emisiones de calor para que no puedan guiarse hacia ellos los mísiles infrarrojos, los cuales basan su guía en la búsqueda de una fuente de calor, no en la traza de calor que sale de la tobera, sino en el metal caliente del conducto del reactor. Estos mísiles no activan los sistemas de alerta.
Los controles de vuelo se encuentran duplicados y muy separados entre sí, de modo que un impacto que afecte a uno de ellos no inutilice al otro. El A-10 puede seguir volando después de que el fuego antiaéreo haya arrancado alguno de sus subcomponentes puede perder un motor, un empenaje vertical, un juego de flaps y alerones o un borde marginal alar.
Su principal armamento está constituido por el cañón de 30 mm GAU-8/A Avenger instalado en el fuselaje, el cual tiene 7 tubos rotativos. Los tubos del cañón miden 2.40 metros de longitud y el cañón en total 6.60 metros de largo, ocupando casi la mitad del fuselaje. La munición se aloja en una tolva que puede albergar 1350 disparos dispuestos en espiral, arrollados en torno a un núcleo central, disponiendo de dos cadencias de tiro, de 2100 ó 4200 disparos por minuto (35 ó 70 disparos por segundo respectivamente). El cañón utiliza dos tipos de municiones, rompedora y perforadora, siendo esta última muy dura, llevando un núcleo de uranio empobrecido, que perfora directamente las planchas de blindaje. Puede portar mísiles AGM-65 Maverick de guía lasérica, radárica o de TV, siendo este su principal medio para combatir carros, bombas de racimo de 247 bombetas perforantes, bombas guiadas por láser del tipo Paveway, las cuales trabajan en conjunto con el buscador láser Pave Penny, el que se halla en un pequeño soporte debajo de la proa que localiza y sigue los objetivos iluminados por láser, y dos mísiles aire aire AIM-9L Sidewinder para el combate aéreo.
En total puede transportar 7250 kilos de carga bélica, distribuida en 11 soportes, a una distancia de 467 kilómetros, en una misión contra carros.